控制汽車尾氣排放 共軌技術(shù)之外仍有可能
雖然行業(yè)一致認(rèn)為共軌是最佳的升級路線，但隨著競爭者的增加和市場的戲份，新的產(chǎn)品依然會層出不窮
由于中國在2000年才開始對汽車尾氣排放實(shí)施控制，最初參照歐洲引入國Ⅰ排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，從最初，中國就沒有留出足夠的時(shí)間給本土企業(yè)來做研發(fā)和推廣。博世、電裝、德爾福等一批跨國公司依靠先進(jìn)的產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn)，很快成為中國汽車企業(yè)滿足國家排放法規(guī)要求的合作伙伴。
在這種背景下，政府決策游移不定。新的排放法規(guī)必定會增加制造成本，中國的商用車都是生產(chǎn)資料，買了是用來賺錢的，成本增加，價(jià)格提高，消費(fèi)者不一定會接受。因此，當(dāng)中國重汽在國Ⅲ階段推出EGR方案的時(shí)候，盡管大家都知道這個(gè)技術(shù)的不可靠性，但市場的需求改變了一切。
其實(shí)，對于汽車行業(yè)而言，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)并不是一件十分困難的事情。政府規(guī)定的顆粒物和二氧化碳指標(biāo)，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，都是可以實(shí)現(xiàn)的。最大的挑戰(zhàn)是，企業(yè)必須在一定的成本之內(nèi)滿足新標(biāo)準(zhǔn)，而這個(gè)成本是被客戶不接受的。
同樣的情況在推行國Ⅳ的時(shí)候也會發(fā)生。
發(fā)動機(jī)排放取決于三個(gè)部分，一是進(jìn)氣，二是供油系統(tǒng)所產(chǎn)生的燃燒，三是后處理。進(jìn)氣優(yōu)化和供油系統(tǒng)的電控化配合，可以把排放降到很低，再通過EGR處理，就能夠使排放降低。
一位業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，EGR到國Ⅳ是可以的，因?yàn)樵谖廴镜拇髿庵写髯銐蚝竦姆蓝久婢咭彩强梢院粑叫迈r空氣的。關(guān)鍵是把重點(diǎn)放在供油系統(tǒng)還是后處理系統(tǒng)。如果供油系統(tǒng)很差，用足夠復(fù)雜的后處理也能夠?qū)崿F(xiàn)。但是國際上希望把供油系統(tǒng)能力提高，同樣的投入效果會更明顯。
國Ⅲ到國Ⅳ最大的變化就是顆粒物的排放要降低80%。由于機(jī)械泵自身的能力有限，其最大壓力僅為1300Bar。在國Ⅳ路線上，有人提出把直列泵壓力增大，從980Bar增大到1200Bar。這也是一個(gè)解決方案，同樣是可靠性有待驗(yàn)證。
“在這樣的技術(shù)條件下要想實(shí)現(xiàn)對顆粒物的控制難度很大。”康明斯（中國）投資有限公司發(fā)動機(jī)技術(shù)總監(jiān)彭立新對此并不看好。他認(rèn)為，廠家也可以設(shè)計(jì)一套比電控柴油發(fā)動機(jī)使用的后處理系統(tǒng)更為復(fù)雜的新系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對顆粒物的控制，但是要做出這樣一個(gè)繁瑣的后處理系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)程度較低，其成本甚至還高于對發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)的改進(jìn)。
就目前而言，行業(yè)公認(rèn)的國Ⅳ解決方案還是共軌系統(tǒng)。但技術(shù)路線也有差別。比如，電裝打算通過提高壓力來完成技術(shù)升級，這對發(fā)動機(jī)改造不大，但對零部件可靠性提出更高要求。成本也就更高。
博世希望以較小的壓力，加上出色的后處理技術(shù)來滿足要求。他們在2008年推出經(jīng)濟(jì)型的CRS1.3，滿足國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，噴射壓力是1400Bar，現(xiàn)在，他們正試著將其做成滿足國Ⅳ的噴射，但壓力必須提高到1600Bar
德爾福在歐美給客戶提供的歐Ⅴ方案中，用到電控泵噴嘴和單體泵。因?yàn)槿绻氲絺鹘y(tǒng)共軌路線去，發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)需要大改，F(xiàn)在則是發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)理念不改，把軌的特性加上，幫助客戶實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級。
目前，德爾福電控泵噴嘴最大客戶是沃爾沃卡車，發(fā)電機(jī)組、船用、工程機(jī)械發(fā)動機(jī)都是這個(gè)技術(shù)路線。達(dá)夫、戴姆勒、日產(chǎn)和現(xiàn)代的重型商用車上都是電控單體泵或電控泵噴嘴。在北美的重型卡車上，康明斯提供的也是單體泵。
之所以這么做，是因?yàn)橹匦蛙嚢l(fā)動機(jī)體積大，共軌需要的蓄壓也大，壓力調(diào)節(jié)的速度會慢。在駕駛中，踩松油門需要的軌壓是不同的，踩油門加速要求軌壓高，松油門希望軌壓立即下降，否則會耗油，所以要求響應(yīng)時(shí)間非？量蹋墘捍箜憫(yīng)速度必須慢。單體泵和泵噴嘴只在一個(gè)很小的零部件里，可以及時(shí)地進(jìn)氣排氣，每個(gè)循環(huán)里都可以調(diào)節(jié)。
從長遠(yuǎn)看，目前國內(nèi)的國Ⅲ所用的1400～1600Bar的系統(tǒng)，這個(gè)壓力在歐洲來說是較為落后的技術(shù)。德爾福曾經(jīng)為玉柴匹配電控單體泵，其壓力是2000Bar，技術(shù)有些超前，價(jià)格也貴。“國內(nèi)共軌使用壽命10萬公里，德爾福的單體泵是150萬公里。在中國市場來說超前了。成本也就超前了。”張巍說。
其實(shí)，看技術(shù)進(jìn)步和趨勢，很重要的是應(yīng)用一個(gè)技術(shù)要看它在未來發(fā)展是否有強(qiáng)勁的后勁。歐Ⅲ、歐Ⅳ是從歐Ⅱ的機(jī)械泵升級，避免發(fā)動機(jī)大改。單體泵需要加凸輪軸箱，也是額外成本。
共軌系統(tǒng)是模塊式組合系統(tǒng)，在滿足現(xiàn)有國Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)下，可以輕松實(shí)現(xiàn)升級。國Ⅳ只需要更新參數(shù)和零部件總成，就可以實(shí)現(xiàn)到未來的跨越。采用這種技術(shù)的發(fā)動機(jī)廠，可以放心在向國Ⅳ、國Ⅴ未來技術(shù)過渡時(shí)找到很好的方案，具有隨著技術(shù)提升更新發(fā)動機(jī)的能力。
但是未來福田和戴姆勒合資的457發(fā)動機(jī)可能用電控單體泵，東風(fēng)日產(chǎn)柴的一些產(chǎn)品是電控泵噴嘴，沃爾沃也是電控泵噴嘴，如果這些機(jī)型引入中國，可能會導(dǎo)致其他的需求出現(xiàn)。
你選哪條線？
目前，國Ⅳ有兩種技術(shù)路線，一種是采用共軌+SCR（選擇性催化還原，添加一定比例的尿素溶液），第二種方式是采用共軌+EGR+顆粒捕捉器（DPF），這兩種都是成熟的技術(shù)。
從油品的角度來講，對SCR路線來說，現(xiàn)在國Ⅲ的油硫含量為350ppm，在滿足國Ⅳ排放方面完全沒有問題。而對于EGR路線，如果要滿足國Ⅳ要求，油的硫含量必須達(dá)到50ppm。
對于燃油系統(tǒng)來說，在壓力上的要求可能會有不同。SCR壓力要求相對低一些，絕大多數(shù)在1600Bar的情況下就能實(shí)現(xiàn)國Ⅳ或者國Ⅴ；而EGR方案所需的壓力可能要到1800Bar以上。從燃油經(jīng)濟(jì)性來說，走SCR路線能夠節(jié)省一些油，但SCR路線需要增設(shè)添加劑藍(lán)媒（AdBlue）的基礎(chǔ)設(shè)施。
從對于客戶發(fā)動機(jī)的要求來說，EGR方案對客戶發(fā)動機(jī)的要求會高一些，如需要改善冷卻系統(tǒng)，增加EGR系統(tǒng)。而SCR方案只需要普通的增壓器就可以實(shí)現(xiàn)。
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